2020—2021学年人教版（2019）选择性必修二章节自我强化训练1.1.4 电子云与原子轨道
文档属性
| 名称 | 2020—2021学年人教版（2019）选择性必修二章节自我强化训练1.1.4 电子云与原子轨道 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 283.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-09-29 11:13:01 | ||
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文档简介
2020—2021学年人教版（2019）选择性必修二章节自我强化训练1.1.4
电子云与原子轨道
1.下列各项叙述中,正确的是(
?
)
A.镁原子由变为时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.外围电子排布为的元素位于第五周期第ⅠA族,是s区元素
C.所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不同
D.Cr原子的电子排布式是
2.下列说法正确的是（
）
A．“电子云”表示电子像云一样分布在原子核周围
B．原子轨道即为电子的运动轨迹
C．s轨道形状为圆形，p轨道是“8”字形
D．2s轨道与1s轨道都是球形，但2s轨道的球形更大
3.下列有关认识正确的是(??
)
A.在同一电子层上运动的电子,其自旋方向肯定不同
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.电子云是用小点的疏密程度来表示电子的多少
D.杂化轨道可用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对
4.现有四种元素的基态原子的电子排布式:
①
;
②
;
③
;
④
。
则下列有关比较中正确的是(?
?)
A.第一电离能:④>③>②>①
B.原子半径:④>③>②>①
C.电负性:④>③>②>①
D.最高正化合价:④>③=②>①
5.下列关于能层与能级的说法中不正确的是(
)
A.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为
B.任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数
C.同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数相同
D.
1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相同
6.有关核外电子运动规律的描述,错误的是(?
)
A.核外电子质量很小,在原子核外作高速运动
B.核外电子的运动规律与普通物体不同,不能用牛顿运动定律来解释
C.在电子云示意图中,通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动
D.在电子云示意图中,小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多
7.下列说法正确的是（
）
①电子云中的一个小黑点代表一个电子
②电子云密度大的地方，说明电子在核外空间出现的概率密度大
③原子轨道是指原子运行的轨道
④s电子的电子云呈球形，p电子的电子云呈哑铃形
A．①②
B．②③
C．③④
D．②④
8.下列叙述正确的是(
)
A．可能存在核外电子排布为1s22s22p63s23p64s24p1的原子
B．在氢原子的基态电子的概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子在该区域空间出现概率的大小
C．当电子排布在能量相同的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相反
D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相同
9.下列说法中正确的是（
）
A.原子轨道与电子云都是用来描述电子运动状态的
B.在p轨道中电子排布成而不能排布其最直接的根据是泡利不相容原理
C.如图所示的是Al原子的电子云图像
D.原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的两种原子，其对应元素一定位于同一周期
10.下列说法正确的是( )
①电子云中的一个小黑点代表一个电子
②电子云密度大的地方，说明电子在核外空间单位时间内出现的机会多
③原子轨道是指原子运行的轨道
④s电子的电子云呈球形，p电子的电子云呈哑铃形
A．①② B．②③
C．③④
D．②④
11.下列有关说法正确的是（
）
A．水合铜离子的模型如图，该微粒中存在极性共价键、配位键、离子键
B．晶体的晶胞如图，距离最近的组成正四面体
C．氢原子的电子云图如图，氢原子核外大多数电子在原子核附近运动
D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图，为面心立方最密堆积，Cu原子的配位数均为12，晶胞空间利用率68%
12.下列说法正确的是(
)
A．3p2表示3p能级有两个轨道
B．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
C．每个周期中最后一种元素的第一电离能最大
D．短周期中，电负性（稀有气体未计）最大的元素是Na
13.下列说法正确的是(
)
A．氢原子的电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少
B．最外层电子数为ns2的元素都在元素周期表第2列
C．处于最低能量的原子叫做基态原子，→过程中形成的是发射光谱
D．已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,该元素位于周期表中的第四周期第VIII族位置，属于ds区
14.下列说法正确的是(??
)
A.1s轨道的电子云形状为圆形的面
B.2s的电子云半径比1s电子云半径大,说明2s能级的电子比1s的多
C.电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转
D.4f能级中最多可容纳14个电子
15.下列说法正确的是(??
)?
A.氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl,是由共价键的方向性决定的
B.CH4分子的空间构型是正四面体形,是由共价键的饱和性决定的
C.电子云在两个原子核间重叠后,电子在两核间出现的概率增大
D.分子中共价键键长越长,键能越大,则分子越稳定
16.下列说法中正确的是(??
)?
A.电子云示意图中的每个小黑点都表示一个电子
B.钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时,原子释放能量,由基态转化成激发态
C.第四周期最外层电子数为1,且内层电子全部排满的原子是钾原子
D.氧原子核外有8种运动状态不同的电子
17.[硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示
H2S
S8
FeS2
SO2
SO3
H2SO4
熔点/℃
-85.5
115.2
>600(分解)
-75.5
16.8
10.3
沸点/℃
-60.3
444.6
-10.0
45.0
337.0
回答下列问题:
（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为??
??????,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为?
?????形。
（2）根据价层电子对互斥理论,H2S,SO2,SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是???????
。
（3）图(a)为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为????????
。
（4）气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为????????
形,其中共价键的类型有???????
种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子。该分子中S原子的杂化轨道类型为????????
。
（5）FeS2晶体的晶胞如图(c)所示,晶胞边长为a
nm,FeS2相对式量为M、阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为?????????
g·cm-3;晶胞中Fe2+位于所形成的八面体的体心,该正八面体的边长为???????????
nm
18.原子结构与性质
(1)元素As与N同族。As的氢化物沸点比的___(填“高”或“低”)，其判断理由是______。
(2)铜原子在基态时的价电子排布式为_____________________。
(3)Fe是人体需要补充的元素之一，试写出Fe2＋的核外电子排布式：_______________。与Al同一周期的Na、Mg元素也是人体所需元素，Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小关系是_______________。某同学所画基态镁原子的核外电子排布图如图，该同学所画的电子排布图违背了______。
(4)K元素处于元素周期表的____区，其基态原子中，核外电子占据的电子云轮廓图为球形的能级有____个。
19.N、Ga元素因其在生产、生活和科研领域的重要作用而备受关注。回答下列问题：
（1）.基态Ga原子中含有__________种能量不同的电子，其中能量最高的电子的电子云轮廓图的形状为_________。
（2）.Ga单质有晶体和玻璃体两种形态，区别二者最可靠的科学方法为__________。
（3）.Ga分别与N、P、As形成化合物的晶体结构与金刚石相似，其熔点如下表所示：
物质
GaN
GaP
GaAs
熔点/℃
1700
1465
1238
①从结构角度分析，三种晶体熔点不同的原因为__________。
②GaN晶体中含有的化学键类型为__________(填选项字母）。
A.离子键
B.配位键
C.键
D.π键
E.氢键
③GaP的晶胞结构可看作是金刚石晶胞内部的C原子被P原子代替，顶角和面心的C原子被Ga原子代替。若GaP晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为__________，则晶胞中Ga和P原子的最近距离为___________nm。
（4）.第二周期元素中，基态原子的第一电离能大于基态氮原子的有_________种。
（5）.是一种重要的工业原料。
①钠元素的焰色反应为黄色。很多金属元素能产生焰色反应的微观原因为_____________。
②中氮原子的杂化方式为___________;该离子的空间构型为__________。
③写出与互为等电子体的分子的化学式:____________(任写一种）。
20.锂和氮的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。请回答下列问题:
（1）.Li的氢标电势是最负的,达到-3.045V,与水有很大的反应倾向,然而将Li单质加入水中,其反应烈程度远不如其他碱金属,试解释原因__________。
（2）.基态氮原子中,核外电子占据的最高能层的符号为__________,核外电子能量最高的电子的电子云轮廓图形状为__________。
（3）.氮元素既可与其他元素形成正离子,比如N2O5结构中存在NO2+的结构,其空间构型为__________,氮原子的杂化形式为__________;它也可以形成全氮的正离子,比如
N5AsF6中存在高能量的N5+,N5+的空间构型为__________。
（4）.
如图为一种N和Li形成的二元化合物的晶体结构,试在图中画出其晶胞__________,该化合物的化学式为__________。
21.回答下列问题:
（1）.已知元素是组成物质的一种元素。元素的气态原子逐个失去第1个至第4个电子所需能量(即电离能,用符号至表示)如下表所示:
元素是__________(填写元素符号),该元素化合态常见化合价是__________价。
（2）.硫原子核外有__________种不同运动状态的电子,有__________种不同形状的电子云。
（3）.白磷的分子为正四面体型,1个分子中共含__________个共价键,键角是__________。
（4）.写出碳原子最外层电子的轨道表示式__________,该化学用语不能表达出碳原子最外层电子的__________(填字母)。
a.电子层
b.能级
c.所有电子云的伸展方向
d.自旋状态
参考答案
1.答案：C
解析：原子由基态转化成激发态，要吸收能量，A不正确。B不正确，应该是位于第ⅢA，属于p区元素。电子出全充满或半充满是稳定的，所以Cr原子的电子排布式是：，D不正确。所以正确的答案是C。
2.答案：D
解析：A.
电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，故A错误；
B.
同一轨道上最多排2个电子，其运动状态不同，如：S能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，所以原子轨道不是电子的运动轨迹，故B错误；
C.?s轨道的形状是球形的，p轨道是纺锤形，是电子出现频率高的“区域”的形状，而不是电子的运动轨迹，故C错误；
D.?S能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，故2s电子比1s电子能量高且电子云比1s更扩散，故D正确；
故选：D。
3.答案：D
解析：A.在同一电子层上运动的电子,如不在同一轨道,则自旋方向可能相同,如2p3,故A错误;B.各能层的能级都是从s能级开始,每个能层上能级个数与能层数相等,所以有的能层不含f能级,故B错误;C.电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少,而不表示具体的电子、电子的个数及电子的运动轨迹,故C错误;D.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子,故D正确;答案选D。
4.答案：A
解析：分析知四种元素分别是S
(①)、P(②)、N(③)、F(④)。第一电离能由大到小为、、、S
(注意的特殊性,
的第一电离能大于S的),故A正确。
原子半径的大小应该是,,即的半径最大,故B错误。
的电负性小于S的电负性,故C错误。
没有最高正价,故D错误。
5.答案：D
解析：A项，根据原子核外电子的排布规律可知，每个电子层最多容纳的电子数为，正确；C项，同是s能级，在任一能层中最多都只能容纳2个电子，正确。
6.答案：C
解析：考查原子核外电子的运动规律。电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象化描述,电子在原子核外空间的某区域内出现,好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围,人们形象地称它为“电子云”。电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形。小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会,不代表电子的运动轨迹;小黑点的疏密表示出现机会的多少,密则机会大,疏则机会小,所以选项C是错误的,其余选项都是正确的,答案选C。
7.答案：D
解析：
8.答案：B
解析：
9.答案：A
解析：A.对于多电子原子,核外电子的能量不同,在原子核外空间各处出现的机会多少不同,出现机会显示的形状不同,可用原子核外电子运动的轨道及电子云描述,A正确;
B.当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同,称为洪特规则,B错误;
C.Al是13号元素,原子核外电子有s、p两种不同形状的电子云,未指明是哪种电子的电子云形状,C错误;
D.原子核外的
M
层上的
s
能级和
p
能级都填满了电子,而
d
轨道上尚未排有电子的元素,可能是第N层上含有4s电子,也可能N层上没有电子存在,因此具有这样结构的原子,其对应元素不一定位于同一周期,D错误;
故合理选项是A。
10.答案：D
解析：电子云中的一个小黑点代表电子在此出现的可能性，而不代表一个电子，①错误；表示不同能级上的电子出现概率的电子云轮廓图较形象地描述了电子的运动状态，量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，③错误。
11.答案：B
解析：
12.答案：C
解析：
13.答案：A
解析：
14.答案：D
解析：
15.答案：D
解析：
16.答案：D
解析：
17.答案:
（1）,???
哑铃(纺锤)
（2）H2S;
3.S8相对分子质量大,分子间范德华力强
（3）平面三角,?
2,?
sp3
（4）,?
解析:
（1）基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2则其价层电子的电子排布图为,其电子云轮廓为哑铃(纺锤)形
（2）根据价层电子对互斥理论可知H2S,SO2,SO3的奇台分子中,中心原子价层电子对数分别是因此不同其他分子的是H2S
（3）S8,二氧化硫形成的晶体均是分子晶体,由于S8相对分子质量大,分子间范德华力强,所以其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多
（4）气态三氧化硫以单分子形式存在,根据(2)中分析可知中心原子含有的价层电子对数是3,且不存在孤对电子,所以其分子的立体构型为平面三角形。分子中存在氧硫双键,因此其中共价键的类型有2种,即σ键、π键;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子形成4个共价键,因此其杂化轨道类型为sp3
（5）根据晶胞结构可知含有铁原子的个数是12×1/4+1=4,硫原子个数是8×1/8+6×1/2=4,晶胞边长为a
nm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,则其晶体密度的计算表达式为;晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长是面对角线的一半,则为nm。
18.答案：（1）低；分子间存在氢键（2）（3）或；Na解析：
19.答案：（1）.8；哑铃形(或纺锤形）；（2）.X射线衍射法；（3）.①三种晶体均为原子晶体，N、P、As原子半径依次增大，键长逐渐增长，键能逐渐减小，熔点逐渐降低；②BC；③；（4）.2；（5）.①电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，以光的形式释放能量，形成焰色反应；②；V形；③、等(任写一种）
解析：（1）.基态Ga原子的电子排布式为，同能级电子的能量相同，故有8种能量不同的电子，其中能量最高的电子在4p能级上，其电子云轮廓图的形状为哑铃形（或纺锤形）。
（2）.区分晶体和非晶体最科学的方法为X射线衍射法。
（3）.①三种晶体均为原子晶体，原子晶体的熔点高低受键能影响，随N、P、As原子半径的依次增大，鍵长逐渐增长，键能逐渐减小，熔点逐渐降低。
②原子晶体中不含离子键和π键，氢键不属于化学键，A、D、E项错误；根据Ga原子和N原子的结构特点，GaN晶体的键中，部分为两种原子形成的配位键，B、C项正确。
③晶胞中Ga和P原子的最近距离为晶胞体对角线的,设Ga和P原子的最近距离为b
cm，晶胞参数为a
cm,可得，；每个晶胞中含有Ga原子和P原子数目均为4个，则晶体密度，则，故晶胞中Ga和P原子的最近距离为。
（4）.同周期元素基态原子的第一电离能从左到右有增大趋势，其中第IIA族和第IIIA族，第VA族和第IVA族反常，O族最大，则第二周期元素中，基态原子的第一电离能大于基态氮原子的有2种。
（5）.①焰色反应的本质原因是电子跃迁；中N原子的价层电子对数目为4,故氮原子的杂化方式为,空间构型为V形。
②根据等电子体的含义可知，与互为等电子体的分子有、等。
20.答案：（1）.产物氢氧化锂溶解度小，包裹在外层阻碍反应持续进行
（2）.L;
纺锤形;（3）.直线形;
sp;
直线形;（4）.;Li3N
解析：
21.答案：（1）.Al;
+3;
（2）.16;
2;
（3）.6;
60°;
（4）.,c
解析：
电子云与原子轨道
1.下列各项叙述中,正确的是(
?
)
A.镁原子由变为时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.外围电子排布为的元素位于第五周期第ⅠA族,是s区元素
C.所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不同
D.Cr原子的电子排布式是
2.下列说法正确的是（
）
A．“电子云”表示电子像云一样分布在原子核周围
B．原子轨道即为电子的运动轨迹
C．s轨道形状为圆形，p轨道是“8”字形
D．2s轨道与1s轨道都是球形，但2s轨道的球形更大
3.下列有关认识正确的是(??
)
A.在同一电子层上运动的电子,其自旋方向肯定不同
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.电子云是用小点的疏密程度来表示电子的多少
D.杂化轨道可用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对
4.现有四种元素的基态原子的电子排布式:
①
;
②
;
③
;
④
。
则下列有关比较中正确的是(?
?)
A.第一电离能:④>③>②>①
B.原子半径:④>③>②>①
C.电负性:④>③>②>①
D.最高正化合价:④>③=②>①
5.下列关于能层与能级的说法中不正确的是(
)
A.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为
B.任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数
C.同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数相同
D.
1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相同
6.有关核外电子运动规律的描述,错误的是(?
)
A.核外电子质量很小,在原子核外作高速运动
B.核外电子的运动规律与普通物体不同,不能用牛顿运动定律来解释
C.在电子云示意图中,通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动
D.在电子云示意图中,小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多
7.下列说法正确的是（
）
①电子云中的一个小黑点代表一个电子
②电子云密度大的地方，说明电子在核外空间出现的概率密度大
③原子轨道是指原子运行的轨道
④s电子的电子云呈球形，p电子的电子云呈哑铃形
A．①②
B．②③
C．③④
D．②④
8.下列叙述正确的是(
)
A．可能存在核外电子排布为1s22s22p63s23p64s24p1的原子
B．在氢原子的基态电子的概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子在该区域空间出现概率的大小
C．当电子排布在能量相同的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相反
D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相同
9.下列说法中正确的是（
）
A.原子轨道与电子云都是用来描述电子运动状态的
B.在p轨道中电子排布成而不能排布其最直接的根据是泡利不相容原理
C.如图所示的是Al原子的电子云图像
D.原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的两种原子，其对应元素一定位于同一周期
10.下列说法正确的是( )
①电子云中的一个小黑点代表一个电子
②电子云密度大的地方，说明电子在核外空间单位时间内出现的机会多
③原子轨道是指原子运行的轨道
④s电子的电子云呈球形，p电子的电子云呈哑铃形
A．①② B．②③
C．③④
D．②④
11.下列有关说法正确的是（
）
A．水合铜离子的模型如图，该微粒中存在极性共价键、配位键、离子键
B．晶体的晶胞如图，距离最近的组成正四面体
C．氢原子的电子云图如图，氢原子核外大多数电子在原子核附近运动
D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图，为面心立方最密堆积，Cu原子的配位数均为12，晶胞空间利用率68%
12.下列说法正确的是(
)
A．3p2表示3p能级有两个轨道
B．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
C．每个周期中最后一种元素的第一电离能最大
D．短周期中，电负性（稀有气体未计）最大的元素是Na
13.下列说法正确的是(
)
A．氢原子的电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少
B．最外层电子数为ns2的元素都在元素周期表第2列
C．处于最低能量的原子叫做基态原子，→过程中形成的是发射光谱
D．已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,该元素位于周期表中的第四周期第VIII族位置，属于ds区
14.下列说法正确的是(??
)
A.1s轨道的电子云形状为圆形的面
B.2s的电子云半径比1s电子云半径大,说明2s能级的电子比1s的多
C.电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转
D.4f能级中最多可容纳14个电子
15.下列说法正确的是(??
)?
A.氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl,是由共价键的方向性决定的
B.CH4分子的空间构型是正四面体形,是由共价键的饱和性决定的
C.电子云在两个原子核间重叠后,电子在两核间出现的概率增大
D.分子中共价键键长越长,键能越大,则分子越稳定
16.下列说法中正确的是(??
)?
A.电子云示意图中的每个小黑点都表示一个电子
B.钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时,原子释放能量,由基态转化成激发态
C.第四周期最外层电子数为1,且内层电子全部排满的原子是钾原子
D.氧原子核外有8种运动状态不同的电子
17.[硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示
H2S
S8
FeS2
SO2
SO3
H2SO4
熔点/℃
-85.5
115.2
>600(分解)
-75.5
16.8
10.3
沸点/℃
-60.3
444.6
-10.0
45.0
337.0
回答下列问题:
（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为??
??????,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为?
?????形。
（2）根据价层电子对互斥理论,H2S,SO2,SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是???????
。
（3）图(a)为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为????????
。
（4）气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为????????
形,其中共价键的类型有???????
种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子。该分子中S原子的杂化轨道类型为????????
。
（5）FeS2晶体的晶胞如图(c)所示,晶胞边长为a
nm,FeS2相对式量为M、阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为?????????
g·cm-3;晶胞中Fe2+位于所形成的八面体的体心,该正八面体的边长为???????????
nm
18.原子结构与性质
(1)元素As与N同族。As的氢化物沸点比的___(填“高”或“低”)，其判断理由是______。
(2)铜原子在基态时的价电子排布式为_____________________。
(3)Fe是人体需要补充的元素之一，试写出Fe2＋的核外电子排布式：_______________。与Al同一周期的Na、Mg元素也是人体所需元素，Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小关系是_______________。某同学所画基态镁原子的核外电子排布图如图，该同学所画的电子排布图违背了______。
(4)K元素处于元素周期表的____区，其基态原子中，核外电子占据的电子云轮廓图为球形的能级有____个。
19.N、Ga元素因其在生产、生活和科研领域的重要作用而备受关注。回答下列问题：
（1）.基态Ga原子中含有__________种能量不同的电子，其中能量最高的电子的电子云轮廓图的形状为_________。
（2）.Ga单质有晶体和玻璃体两种形态，区别二者最可靠的科学方法为__________。
（3）.Ga分别与N、P、As形成化合物的晶体结构与金刚石相似，其熔点如下表所示：
物质
GaN
GaP
GaAs
熔点/℃
1700
1465
1238
①从结构角度分析，三种晶体熔点不同的原因为__________。
②GaN晶体中含有的化学键类型为__________(填选项字母）。
A.离子键
B.配位键
C.键
D.π键
E.氢键
③GaP的晶胞结构可看作是金刚石晶胞内部的C原子被P原子代替，顶角和面心的C原子被Ga原子代替。若GaP晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为__________，则晶胞中Ga和P原子的最近距离为___________nm。
（4）.第二周期元素中，基态原子的第一电离能大于基态氮原子的有_________种。
（5）.是一种重要的工业原料。
①钠元素的焰色反应为黄色。很多金属元素能产生焰色反应的微观原因为_____________。
②中氮原子的杂化方式为___________;该离子的空间构型为__________。
③写出与互为等电子体的分子的化学式:____________(任写一种）。
20.锂和氮的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。请回答下列问题:
（1）.Li的氢标电势是最负的,达到-3.045V,与水有很大的反应倾向,然而将Li单质加入水中,其反应烈程度远不如其他碱金属,试解释原因__________。
（2）.基态氮原子中,核外电子占据的最高能层的符号为__________,核外电子能量最高的电子的电子云轮廓图形状为__________。
（3）.氮元素既可与其他元素形成正离子,比如N2O5结构中存在NO2+的结构,其空间构型为__________,氮原子的杂化形式为__________;它也可以形成全氮的正离子,比如
N5AsF6中存在高能量的N5+,N5+的空间构型为__________。
（4）.
如图为一种N和Li形成的二元化合物的晶体结构,试在图中画出其晶胞__________,该化合物的化学式为__________。
21.回答下列问题:
（1）.已知元素是组成物质的一种元素。元素的气态原子逐个失去第1个至第4个电子所需能量(即电离能,用符号至表示)如下表所示:
元素是__________(填写元素符号),该元素化合态常见化合价是__________价。
（2）.硫原子核外有__________种不同运动状态的电子,有__________种不同形状的电子云。
（3）.白磷的分子为正四面体型,1个分子中共含__________个共价键,键角是__________。
（4）.写出碳原子最外层电子的轨道表示式__________,该化学用语不能表达出碳原子最外层电子的__________(填字母)。
a.电子层
b.能级
c.所有电子云的伸展方向
d.自旋状态
参考答案
1.答案：C
解析：原子由基态转化成激发态，要吸收能量，A不正确。B不正确，应该是位于第ⅢA，属于p区元素。电子出全充满或半充满是稳定的，所以Cr原子的电子排布式是：，D不正确。所以正确的答案是C。
2.答案：D
解析：A.
电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，故A错误；
B.
同一轨道上最多排2个电子，其运动状态不同，如：S能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，所以原子轨道不是电子的运动轨迹，故B错误；
C.?s轨道的形状是球形的，p轨道是纺锤形，是电子出现频率高的“区域”的形状，而不是电子的运动轨迹，故C错误；
D.?S能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，故2s电子比1s电子能量高且电子云比1s更扩散，故D正确；
故选：D。
3.答案：D
解析：A.在同一电子层上运动的电子,如不在同一轨道,则自旋方向可能相同,如2p3,故A错误;B.各能层的能级都是从s能级开始,每个能层上能级个数与能层数相等,所以有的能层不含f能级,故B错误;C.电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少,而不表示具体的电子、电子的个数及电子的运动轨迹,故C错误;D.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子,故D正确;答案选D。
4.答案：A
解析：分析知四种元素分别是S
(①)、P(②)、N(③)、F(④)。第一电离能由大到小为、、、S
(注意的特殊性,
的第一电离能大于S的),故A正确。
原子半径的大小应该是,,即的半径最大,故B错误。
的电负性小于S的电负性,故C错误。
没有最高正价,故D错误。
5.答案：D
解析：A项，根据原子核外电子的排布规律可知，每个电子层最多容纳的电子数为，正确；C项，同是s能级，在任一能层中最多都只能容纳2个电子，正确。
6.答案：C
解析：考查原子核外电子的运动规律。电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象化描述,电子在原子核外空间的某区域内出现,好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围,人们形象地称它为“电子云”。电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形。小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会,不代表电子的运动轨迹;小黑点的疏密表示出现机会的多少,密则机会大,疏则机会小,所以选项C是错误的,其余选项都是正确的,答案选C。
7.答案：D
解析：
8.答案：B
解析：
9.答案：A
解析：A.对于多电子原子,核外电子的能量不同,在原子核外空间各处出现的机会多少不同,出现机会显示的形状不同,可用原子核外电子运动的轨道及电子云描述,A正确;
B.当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同,称为洪特规则,B错误;
C.Al是13号元素,原子核外电子有s、p两种不同形状的电子云,未指明是哪种电子的电子云形状,C错误;
D.原子核外的
M
层上的
s
能级和
p
能级都填满了电子,而
d
轨道上尚未排有电子的元素,可能是第N层上含有4s电子,也可能N层上没有电子存在,因此具有这样结构的原子,其对应元素不一定位于同一周期,D错误;
故合理选项是A。
10.答案：D
解析：电子云中的一个小黑点代表电子在此出现的可能性，而不代表一个电子，①错误；表示不同能级上的电子出现概率的电子云轮廓图较形象地描述了电子的运动状态，量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，③错误。
11.答案：B
解析：
12.答案：C
解析：
13.答案：A
解析：
14.答案：D
解析：
15.答案：D
解析：
16.答案：D
解析：
17.答案:
（1）,???
哑铃(纺锤)
（2）H2S;
3.S8相对分子质量大,分子间范德华力强
（3）平面三角,?
2,?
sp3
（4）,?
解析:
（1）基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2则其价层电子的电子排布图为,其电子云轮廓为哑铃(纺锤)形
（2）根据价层电子对互斥理论可知H2S,SO2,SO3的奇台分子中,中心原子价层电子对数分别是因此不同其他分子的是H2S
（3）S8,二氧化硫形成的晶体均是分子晶体,由于S8相对分子质量大,分子间范德华力强,所以其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多
（4）气态三氧化硫以单分子形式存在,根据(2)中分析可知中心原子含有的价层电子对数是3,且不存在孤对电子,所以其分子的立体构型为平面三角形。分子中存在氧硫双键,因此其中共价键的类型有2种,即σ键、π键;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子形成4个共价键,因此其杂化轨道类型为sp3
（5）根据晶胞结构可知含有铁原子的个数是12×1/4+1=4,硫原子个数是8×1/8+6×1/2=4,晶胞边长为a
nm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,则其晶体密度的计算表达式为;晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长是面对角线的一半,则为nm。
18.答案：（1）低；分子间存在氢键（2）（3）或；Na
19.答案：（1）.8；哑铃形(或纺锤形）；（2）.X射线衍射法；（3）.①三种晶体均为原子晶体，N、P、As原子半径依次增大，键长逐渐增长，键能逐渐减小，熔点逐渐降低；②BC；③；（4）.2；（5）.①电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，以光的形式释放能量，形成焰色反应；②；V形；③、等(任写一种）
解析：（1）.基态Ga原子的电子排布式为，同能级电子的能量相同，故有8种能量不同的电子，其中能量最高的电子在4p能级上，其电子云轮廓图的形状为哑铃形（或纺锤形）。
（2）.区分晶体和非晶体最科学的方法为X射线衍射法。
（3）.①三种晶体均为原子晶体，原子晶体的熔点高低受键能影响，随N、P、As原子半径的依次增大，鍵长逐渐增长，键能逐渐减小，熔点逐渐降低。
②原子晶体中不含离子键和π键，氢键不属于化学键，A、D、E项错误；根据Ga原子和N原子的结构特点，GaN晶体的键中，部分为两种原子形成的配位键，B、C项正确。
③晶胞中Ga和P原子的最近距离为晶胞体对角线的,设Ga和P原子的最近距离为b
cm，晶胞参数为a
cm,可得，；每个晶胞中含有Ga原子和P原子数目均为4个，则晶体密度，则，故晶胞中Ga和P原子的最近距离为。
（4）.同周期元素基态原子的第一电离能从左到右有增大趋势，其中第IIA族和第IIIA族，第VA族和第IVA族反常，O族最大，则第二周期元素中，基态原子的第一电离能大于基态氮原子的有2种。
（5）.①焰色反应的本质原因是电子跃迁；中N原子的价层电子对数目为4,故氮原子的杂化方式为,空间构型为V形。
②根据等电子体的含义可知，与互为等电子体的分子有、等。
20.答案：（1）.产物氢氧化锂溶解度小，包裹在外层阻碍反应持续进行
（2）.L;
纺锤形;（3）.直线形;
sp;
直线形;（4）.;Li3N
解析：
21.答案：（1）.Al;
+3;
（2）.16;
2;
（3）.6;
60°;
（4）.,c
解析：